Un adhésif résistant rapide et imperméable
Dans le monde moderne, les colles sont largement considérées comme un problème résolu. Même sous l’eau, les colles peuvent être utilisées dans un large éventail d’applications maritimes. Le problème, c’est qu’elles ne sont tout simplement pas très efficaces.
Un nouvel adhésif très puissant
Le problème, comme l’ont constaté les chercheurs du laboratoire de physique appliquée de Johns Hopkins, est la lenteur de la polymérisation du polyuréthane. Même les colles les plus résistantes ont du mal à supporter l’eau interstitielle, et la plupart fonctionnent mieux sur des surfaces prétraitées, ce qui constitue un défi dans un environnement sous-marin. En outre, il leur faut généralement au moins 24 heures pour durcir correctement, un problème évident si ce que vous essayez de coller sera immergé.
« Vous pouvez imaginer, dans un environnement marin, comment le fait d’avoir besoin de 24 heures pour durcir et tenir à pleine puissance pourrait être un problème », a déclaré Reid Messersmith, chimiste au département Recherche et développement exploratoire (REDD) et auteur principal d’un nouvel article. « Nous l’avons donc rendu solide et rapide », poursuit Messersmith. « Nous sommes passés de 24 heures à une minute, et si vous pouvez le laisser reposer pendant 24 heures, il sera 10 fois plus résistant. »
L’équipe a examiné les moyens d’améliorer la colle commerciale pour une utilisation sous-marine et a découvert que l’ajout d’un catalyseur (pour qu’elle tienne) et d’un agent de réticulation (pour que la tenue soit forte) à la formule originale de la colle l’améliorerait, et qu’elle tiendrait immédiatement. Mais cela ne fonctionne pas dans la pratique, car il faut un léger délai entre le moment où la colle est appliquée et celui où elle commence à durcir, au cas où il faudrait coller autre chose à la colle avant qu’elle ne se solidifie.
Les substances sont logées dans une microcapsule
La solution a consisté à loger le catalyseur et le réticulant dans une coquille; une microcapsule semblable à une coquille d’œuf. Lorsque vous mélangez cette coquille remplie de colle, rien ne se passe. Mais lorsqu’on applique une petite force, par exemple en la frottant entre les doigts, cette coquille se brise, le catalyseur et l’agent de réticulation s’échappent et la colle se solidifie immédiatement.
Le résultat est un adhésif pour réparer des engins sous-marins à durcissement rapide qui est efficace sur toute une série de surfaces, notamment l’aluminium, l’acier inoxydable, le verre et le plastique. Cet adhésif a donné ses meilleurs résultats sur des surfaces en aluminium non traitées, avec une force d’adhérence élevée d’environ 400 livres en 60 secondes (environ 180 kilos).
« Disposer d’un adhésif à haute résistance activé par la pression qui fonctionne en quelques minutes offre une myriade d’applications potentielles », a déclaré Chris Hoffman, le chef de projet du REDD et coauteur de l’article. « Notre adhésif fonctionne parfaitement dans et hors de l’eau, vous pouvez donc imaginer l’utiliser pour réparer votre bateau ou recoller des bardeaux. La facilité avec laquelle nos microcapsules peuvent être appliquées à une colle existante est un atout supplémentaire non négligeable. »
Cette recherche a été publiée dans ACS Applied Polymer Materials.
Source : Johns Hopkins University
Crédit photo : StockPhotoSecrets